Edwin Hubble wordt gezien als een van de belangrijkste Amerikaanse sterrenkundigen van de vorige eeuw. Vooral vanwege de ontdekkingen die hij hier deed. Dit is echt een opname die ligt aan de basis van de ontdekking hoe groot is het heelal eigenlijk en hoe evolueert dat.
Men denkt dat het heelal ongeveer zestien miljard jaar geleden is ontstaan uit een enorme explosie. Deze explosie noemen we ook wel de Grote Knal, of de Big Bang. Voor de Big Bang zat al het materiaal en alle energie in één klein gebiedje (een punt). Door deze explosie werd al het materiaal de ruimte ingeslingerd.
In 1750 speculeerde Thomas Wright dat de Melkweg een platte schijf met sterren was. De Melkweg is het sterrenstelsel waar de Aarde en de Zon zich in bevinden. Hij heeft de vorm van een enorme schijf, die vanuit de Aarde gezien vanaf de zijkant in beeld is, waardoor de sterren dichter opeen lijken te staan.
De Big Bang-theorie danken we in haar oorspronkelijke gedaante aan de Belgische geestelijke en professor Georges Lemaître (1927). Uit de vaststelling dat het heelal uitdijt, stelde hij dat het ooit veel kleiner geweest moet zijn, met een veel hogere dichtheid.
Voor zover onderzoekers nu weten is er geen einde aan het heelal. Er is dus geen rand waar de ruimte stopt. Sterker nog: het heelal blijft groeien. Sterren en planeten bewegen steeds verder van elkaar af.
Kort antwoord: Overal! Langer antwoord: In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, was de oerknal niet een explosie die op een bepaald punt in de lege ruimte plaatsvond.
De oerknal of big bang is de populaire benaming van de kosmologische theorie die op basis van de algemene relativiteitstheorie aannemelijk maakt dat 13,8 miljard jaar geleden het heelal ontstond uit een enorm heet punt (ca. 1028 K), met een bijna oneindig grote dichtheid, ofwel een singulariteit.
Niemand weet precies hoe groot het heelal is, omdat we de rand niet kunnen zien – als er al een rand is. We weten alleen dat het zichtbare heelal minstens 93 miljard lichtjaar breed is. (een lichtjaar is de afstand die licht in een jaar aflegt – ongeveer negen biljoen kilometer).
De meeste sterrenkundigen geloven dat het heelal met een oerknal (Big Bang) is begonnen, zo'n 14 miljard jaar geleden.
In de praktijk kun je het totale heelal gerust als oneindig beschouwen. Van het totale heelal zien we echter maar een klein gedeelte, het zogenaamde waarneembare heelal. De oorzaak hiervan is dat het heelal een eindige leeftijd heeft (en dus niet oneindig oud is).
Men heeft het over naar ruwe schatting 10100 tot 10500 mogelijke universa die samen een landschap van mogelijke universa vormen. Ons eigen universum neemt slechts één vallei in temidden van dit schier oneindige berglandschap van mogelijke universa. Alle universa die gerealiseerd zijn, vormen samen een multiversum.
Vanuit theoretische hoek, zoals de snaartheorie en een bepaalde interpretatie van de kwantumfysica, zou dit ontzaglijk groot heelal op zijn beurt slechts 1 van onnoemelijk veel heelallen zijn. Voor sommige snaartheoretici kan dit aantal oplopen tot 1-met-500-nullen.
De schattingen van het aantal melkwegstelsels in ons heelal lopen van 100 tot 200 miljard, een Duits team astronomen rekende met een supercomputer uit dat het er zelfs 500 miljard kunnen zijn. Daarvan kunnen we er nu ongeveer 3.000 ook echt zien met ruimtetelescopen.
Het sterrenstelsel HD1 lijkt op zo'n 33,4 miljard lichtjaar afstand van de aarde te staan. Daarmee zou dit het verste object zijn dat ooit is gezien. De extreme helderheid ervan stelt astronomen voor een raadsel. Het sterrenstelsel HD1 is mogelijk het verste object dat astronomen ooit hebben ontdekt.
De eerste bekende levensvormen zijn gefossiliseerde micro-organismen in hydrothermale bronnen, die vermoedelijk 4,28 miljard jaar geleden hebben geleefd, niet lang na de vorming van de Aarde. Stromatolieten uit het precambrium in de Siyeh Formation, Glacier National Park.
Het universum wordt kleiner en kleiner en steeds warmer. Uiteindelijk stort alle materie in zwarte gaten ineen, die vervolgens fuseren tot één gigantisch zwart gat of Big Crunch-singulariteit (een singulariteit is een punt met een bijna oneindig grote dichtheid).
Het is heel aannemelijk dat er meerdere – misschien wel ontelbaar veel – heelallen bestaan. Deze heelallen maken dan weer deel uit van een groter geheel. Dit noemen onderzoekers het multiversum.
Volgens de hedendaagse kennis is het zichtbare heelal opgebouwd uit grote groepen superclusters en clusters die, samen met slierten sterrenstelsels (filamenten), een draderig netwerk vormen waartussen zich enorme superholtes bevinden.
Kort antwoord: 13,82 miljard jaar. Langer antwoord: Sinds de ontdekking van de uitdijing van het heelal, in de jaren twintig van de vorige eeuw, is bekend dat het heelal niet altijd heeft bestaan, maar ooit een begin gekend moet hebben.
De mate waarin het heelal uitdijt, noemt men de Hubble-constante, en die bedraagt volgens de nieuwe berekeningen 73,2 km per seconde per megaparsec (3,26 miljoen lichtjaar). Dat is sneller dan het aanvankelijk berekende tempo, afgeleid van metingen van het universum kort na de Oerknal.
Vervolgens hebben we de dichtheid van ons heelal nodig: 8,64 miljardste van een miljardste van een miljardste (ofwel 8,64 maal 10^-27) kilogram per kubieke meter. Vermenigvuldigen we deze dichtheid met het eerdergenoemde volume, dan blijkt dat het waarneembare heelal 3,5 maal 10^54 kilogram 'weegt'.
Het zichtbare heelal weegt ...
Dat is via de formule massa = dichtheid x volume nu makkelijk te berekenen: (3,566 x 1080) x (2,6 x 10-27) = 9,2 x 1053 kilo, ofwel 920 octiljard kilo.
Zo koud is het echter nergens in het heelal. Zelfs in de lege ruimte is het 2,73°C boven het absolute nulpunt, door kosmische achtergrondstraling uit de tijd van de oerknal.
Het waarneembare heelal
Echter omdat het heelal al die tijd bezig is met uitzetten, is de diameter veel groter en die wordt geschat op 93 miljard lichtjaar. Het aantal sterrenstelsels in het waarneembaar heelal bedraagt naar schatting 2.000 miljard.
Sinds 1880 is de temperatuur op aarde ongeveer 0,85 °C gestegen. Dat lijkt misschien niet veel, maar wetenschappers hebben berekend dat als de temperatuur op aarde meer dan 1,5 °C stijgt, dat grote gevolgen heeft voor de mens en voor onze leefomgeving.
